[0001] 本发明涉及电力传输领域，具体涉及一种电力设备保护控制系统。

[0002] 随着智能电网建设速度的加快，电网对数据传输骨干网的依赖和要求越来越高。电力传输骨干网由于建设年代久远，信息化、智能化水平较低，无法承接业务增长的需要。

[0003] 在现阶段的电力系统具有一定的特殊性，在运行过程中还会受到诸多因素的影响，这些因素对电力传输或者电力装置造成严重损害，要注重对电力传输的保护工作，确保电力系统能够稳定安全运行。

[0004] 为了解决上述现有技术中存在的缺陷和不足，本发明一种电力设备保护控制系统，包括：传输管理模块、线路保护模块、工作业务管理模块和电流故障控制模块，其中。

[0005] 所述传输管理模块，用于电源、电路和开关的启停和电流电压控制。

[0006] 所述线路保护模块，用于。(1)母线保护配置。(2)母差保护投退。所述工作业务管理模块，用于：远动工作管理、远程工作管理、防护工作管理、保护工作管理、设备信息管理和网络通信管理。所述电流故障控制模块，用于。

[0007] B.发电机电流调节控制。

[0008] 优选地，所述母线保护配置，包括。母线分相比率差动保护，由一个母线大差动和两个两段母线小差动组成，防御母线上的故障，由母线大差动判别区内和区外故障，通过两段小差动来选择故障母线。母线有故障时，切除母联断路器和母线所有元件。失灵保护，当母线上所接元件的一套保护动作出口但断路器失灵拒动时。失灵保护启动，延时切除母联断路器和母线上所有元件。优选地，所述母线保护配置，还包括。母联断路器充电保护，当被充电的母线上有故障时断开有故障的母线，保护动作延时跳开母联断路器。母线电压闭锁元件保护，当判断发生接地故障、相间故障时，低压、零压或负序电压满足动作条件，母线电压闭锁元件与差动元件或失灵元件组成与门。两个元件同时动作开放跳闸回路。优选地，所述母差保护投退，包括。1)正常运行时，各单元的跳闸出口压板均应投入。当一个单元保护装置退出进行保护定检工作时，将母差屏上该单元的跳闸出口压板退出。2)充电保护在用母联断路器向空母线充电时投入，充电完毕后退出充电保护。3)母联过电流保护正常时不投入。4)母线保护压板投退。优选地，所述防护工作提供操作员对变电站内的防护操作进行管理。在线通过画面操作生成操作票；在制作操作票的过程中，进行操作条件检测；在画面上模拟执行操作票；可提供操作票模板，在生成新操作票时，对操作票模板中的对象进行编辑，就可生成新操作票。能够进行操作票查询、修改手段及按操作票按设备对象进行存储和管理。优选地，所述网络通信中间隔层通信机送往当地计算机的数据采用报文编号方式进行广播。按照编号来顺序发送和接受数据，数据同步由各操作员站将所操作的数据结果发送给服务主机，再由服务主机进行全网同步。优选地，所述发电机电流调节控制包括。电流限制动作。优选地，所述发电机存在以下4种状态。a.C1=0,ifd<=ifdm。b.C1=0,ifd>ifdm。c.C1>0,ifd>ifdm。d.C1>0,ifd<=ifdm。优选地，所述4中状态中。第1种状态表明过去未发生过流，无过热积累，当前也不过流。第2种状态表明过去未发生过流，无过热积累，当前发生过流，因此应进行过热积累计算，即计算C1。第3种状态表明过去发生了过流，有过热积累，当前也在过流，因此应进行过热积累计算。第4种状态表明过去发生了过流，有过热积累，当前不再过流(过流限制器动作后或系统电压水平恢复后)，这种情况下也应进行积累计算，此时是向反方向积累，是热量释放过程，反向积累计算到C1<=0时为止。

[0009] 本发明的一种电力设备保护控制系统，根据负载需要，提供稳定可靠的直流电源。在电力传输的充电和开关电源控制中，采用冗余设计，用备份的方式向蓄电池组进行均充或浮充电，出现故障后不会影响装置的正常工作，使装置运行的可靠性大大提高，同时通过线路保护来反应母线单相接地和相间短路故障，对电力网络中的装置进行故障调节管理。
附图说明

[0010] 图1为本发明一种电力设备保护控制系统的结构图。实施方式

[0011] 如图1所示，本发明一种电力设备保护控制系统，包括：传输管理模块、线路保护模块、工作业务管理模块和电流故障控制模块，其中。

[0012] 所述传输管理模块，用于电源、电路和开关的启停和电流电压控制，包括。

[0013] (1)电源管理。将交流电源(50Hz)经整流滤波成为直流电源，逆变操作时将直流逆变为高频交流(20〜300kHz)，通过变压器隔离，高频交流经整流和滤波后输出直流。电源管理进行冗余备份，向经常性负荷(继电保护装置、控制设备)提供直流电源。

[0014] (2)传输电路管理。用于从交流电网输入并进行直流输出，包括。

[0015] 1)滤波器滤波，将电网存在的杂波过滤，避免本机产生的杂波反馈到公共电网。

[0016] 2)整流与逆变：将电网交流电源直接整流为较平滑的直流电，以供下一级变换；将整流后的直流电变为高频交流电。(3)控制电路管理。从输出端取样与设定标准进行比较后控制逆变器的频率或脉宽，根据测试电路提供的数据，经保护电路鉴别，对整机进行保护。同时提供保护电路中正在运行的参数。(4)开关稳压控制。开关以预定的时间间隔重复地接通和断开，在开关接通时，输入电源通过开关和滤波电路提供给负载，在整个开关接通期间，电源向负载提供能量；当开关断开时，输入电源停止提供能量。所述线路保护模块，用于。(1)母线保护配置。1)母线分相比率差动保护，由一个母线大差动和两个两段母线小差动组成，防御母线上的故障，由母线大差动判别区内和区外故障，通过两段小差动来选择故障母线。母线有故障时，切除母联断路器和母线所有元件。2)失灵保护，当母线上所接元件的一套保护动作出口但断路器失灵拒动时。失灵保护启动，延时切除母联断路器和母线上所有元件。3)母联断路器充电保护，当被充电的母线上有故障时断开有故障的母线，保护动作延时跳开母联断路器。4)母线电压闭锁元件保护，当判断发生接地故障、相间故障时，低压、零压或负序电压满足动作条件，母线电压闭锁元件与差动元件或失灵元件组成与门。两个元件同时动作开放跳闸回路。(2)母差保护投退。1)正常运行时，各单元的跳闸出口压板均应投入。当一个单元保护装置退出进行保护定检工作时，将母差屏上该单元的跳闸出口压板退出。2)充电保护在用母联断路器向空母线充电时投入，充电完毕后退出充电保护。3)母联过电流保护正常时不投入。4)母线保护压板投退。所述工作业务管理模块，用于。(1)远动工作管理，负责与调度自动化系统进行通信，进行远动通信规约的解释，配置现场数据的上送及下传远方的遥控、遥调命令。(2)远程工作管理，通过路由器组成广域网和公众数据交换网建立连接远程浏览实时画面、报表、事件记录、保护定值、波形和系统自诊断情况。
(3)防护工作管理，防护工作提供操作员对变电站内的防护操作进行管理。在线通过画面操作生成操作票；在制作操作票的过程中，进行操作条件检测；在画面上模拟执行操作票；可提供操作票模板，在生成新操作票时，对操作票模板中的对象进行编辑，就可生成新操作票。能够进行操作票查询、修改手段及按操作票按设备对象进行存储和管理。(4)保护工作管理，保护工作管理提供给保护工程师对变电站内的保护装置及其故障信息进行管理维护的工具。保护工程师指运行管理、维护人员以及保护设计、调试人员。保护工作管理的信息包括保护设备(故障录波器)的参数、工作状态、故障信息、动作信息。同时提供给保护工程师对故障分析的工具，作为事故处理、运行决策的依据。故障分析工具分析录波数据，结合故障时的其他信号、测量值和定值参数，产生报告结果。(5)设备信息管理，根据用户制定的设备管理方法，对系统中的电力设备进行监管，包括根据断路器的跳闸次数提出检修要求，根据主变压器的运行情况制定检修计划，并自动将这些要求通知用户。(6)网络通信管理，网络通信以独立进程运行，以COM接口方式与其他应用接口连接，接收网络数据，送给数据需求方，其他应用把要求发送的数据提交给网络，由网络层负责发送。支持单网通信和双网通信。其中间隔层通信机送往当地计算机的数据(主要指四遥)采用报文编号方式进行广播。按照编号来顺序发送和接受数据，数据同步由各操作员站将所操作的数据结果发送给服务主机，再由服务主机进行全网同步。双网通信结构完成负荷平衡和热备用。自动计算网络流量进行流量平衡。同时监视两条网络的状态，一条网络发生故障时，切换到另一条网络上，同时报警提示。在线生成、修改系统各种参数时，自动通过网络向网络上所有节点传送相关数据。所述电流故障控制模块，用于。

[0017] B.发电机电流调节控制。

[0018] 在发生电流回路故障时，进行发电机电流限制操作，以保护发电机转子。

[0019] 电流限制动作。(1)第1次发生过流，进行过热积累C1计算。

[0020]

[0021] 式中：ifd为转子电流，以额定转子电流的倍数表示；ifdm为目前连续运行的最大转子电流。其中，时间t满足。

[0022]

[0023] 式中：t为时间，单位为秒；ifd为转子电流，C为热容量值，C=33.75。(2)当过热积累超过给定值，即C1>=C时，发出限制信号，同时进行计时。(3)若限制器工作正常，经过预设第一时间(1〜2s)，若ifd0，则进行反向(释放)过热积累计算，直到C1<=O为止。(4)若限制器工作不正常，经过预设第二时间后，仍然不能满足C1ifdm。c.C1>0,ifd>ifdm。d.C1>0,ifd<=ifdm。第1种状态表明过去未发生过流，无过热积累，当前也不过流。第2种状态表明过去未发生过流，无过热积累，当前发生过流，因此应进行过热积累计算，即计算C1。第3种状态表明过去发生了过流，有过热积累，当前也在过流，因此应进行过热积累计算。第4种状态表明过去发生了过流，有过热积累，当前不再过流(过流限制器动作后或系统电压水平恢复后)，这种情况下也应进行积累计算，此时是向反方向积累，是热量释放过程，反向积累计算到C1<=0时为止。过流限制基于转子反时限过负荷能力，利用反复的积累热量与释放热量等策略，在不损坏机组的前提下，充分挖掘转子短时过负荷能力，尽量向系统多送无功功率，支撑系统电压，保障电网安全，对系统安全是有利的。

[0024] 其中，上述传输管理模块、线路保护模块、工作业务管理模块和电流故障控制模块之间通过对应的进程和线程实现模块功能，各模块之间通过逻辑连接或电连接，各模块具体功能可由物理处理器执行存储器中存储的程序代码实现。

[0025] 本发明的一种电力设备保护控制系统，根据负载需要，提供稳定可靠的直流电源。在电力传输的充电和开关电源控制中，采用冗余设计，用备份的方式向蓄电池组进行均充或浮充电，出现故障后不会影响装置的正常工作，使装置运行的可靠性大大提高，同时通过线路保护来反应母线单相接地和相间短路故障，对电力网络中的装置进行故障调节管理。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。